«Пособие адресовано учителям физики, работающим по авторской программе Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской и соответственно использующих в работе учебники этих же авторов. Поскольку построение курса отличается от ...»
-- [ Страница 1 ] --
Предисловие
Пособие адресовано учителям физики, работающим по авторской программе Н. С. Пурышевой,
Н. Е. Важеевской и соответственно использующих
в работе учебники этих же авторов.
Поскольку построение курса отличается от традиционного, данное пособие начинается с раздела,
в котором рассмотрена концепция курса. В нем изложены идеи, положенные в основу отбора содержания курса физики и его структурирования; показана
реализация этих идей в курсе; приведена его структура.
Затем даны рекомендации по изучению тем, составляющих содержание курса физики 7 класса:
сначала приводится основная цель изучения темы и требования к уровню подготовки учащихся, затем — поурочное планирование и рекомендации к каждому уроку.
Требования к подготовке учащихся делятся на четыре группы: запоминание, понимание, применение в типичных ситуациях, применение в нестандартных ситуациях. Они дифференцированы по уровням подготовки школьников. При этом учащиеся, изучающие курс на повышенном уровне, должны овладеть знаниями первого уровня и дополнительными знаниями, соответствующими второму уровню (материал второго уровня отмечен звездочкой).
Поурочное планирование рассчитано на 2 часа физики в неделю и построено следующим образом:
тема урока, основной, изучаемый в классе материал, демонстрации, задачи, рассматриваемые на уроке, домашнее задание и методические рекомендации учителю. В рекомендациях отмечено, на что следует обратить внимание, приведены примерные тексты контрольных работ. В пособии используется двойная нумерация уроков: первая цифра соответствует номеру урока в теме, вторая цифра — номеру урока с начала изучения курса.
Следует отметить, что приведенное планирование является ориентировочным. Обязательными являются программа и требования к подготовке учащихся, а также реализация при обучении основных идей курса: его экспериментального характера, формирования у учащихся знаний о методах познания и умений применять их при изучении физических явлений, уровневой дифференциации и др.
Концепция курса физики основной школы Обучение физике в основной школе рассматривается как этап непрерывного физического образования, которое начинается в начальной школе и завершается в старших классах. Соответственно цели этого этапа физического образования должны быть согласованы с целями обучения физике на предшествующем и последующем этапах. При задании целей обучения физике мы опирались на принятый в настоящее время в дидактике социально-личностный подход, в рамках которого социальные и личностные задачи обучения решаются в единстве и приоритетными являются цели, направленные на развитие личности и на удовлетворение ее потребностей в когнитивной и эмоциональной сферах. В соответствии с этим подходом выделяют четыре группы целей: усвоение опыта предшествующих поколений, развитие функциональных механизмов психики, формирование обобщенных типологических свойств и развитие индивидуальных свойств личности. Внутри каждой группы цели обучения физике в основной школе имеют вполне конкретное выражение (табл. 1).
Таблица Цели обучения физике Группы целей в основной школе Усвоение опыта Формирование знаний основ физики:
предшествую- фактов, понятий, законов, элементов щих поколений физических теорий.
Формирование знаний об экспериментальном методе познания в физике и представлений о роли эксперимента и теории в познании.
Окончание табл. Цели обучения физике Группы целей в основной школе Формирование представлений о логике научного познания.
Формирование знаний о применении физических явлений и законов в технике и представлений об основных направлениях научно-технического прогресса.
Формирование экспериментальных умений, умений объяснять явления, применять знания к решению практических и теоретических задач.
Формирование научного мировоззрения.
Формирование представлений о роли физики в жизни общества, о связи развития физики с развитием общества, техники, других наук Развитие функ- Развитие восприятия, памяти, речи.
циональных ме- Развитие мышления ханизмов психики Формирование Формирование самостоятельности.
обобщенных ти- Развитие общих умственных способноспологических тей.
свойств личнос- Формирование умения оценивать достити жения науки.
Формирование умения осознавать место нравственных проблем в науке и экологических в современном мире.
Формирование эстетического восприятия мира Развитие инди- Развитие способностей к физике.
видуальных Развитие интереса к физике.
свойств личности Формирование мотивов учения В основу построения курса физики основной школы положен ряд идей и принципов. Помимо классических дидактических принципов (научности, доступности, системности, систематичности и последовательности, межпредметных связей, связи теории с практикой, дифференцированного и индивидуального подходов к учащимся, мотивации), учитывались частно-методические принципы (генерализации, цикличности, ступенчатого построения, в нашем случае спиральности), вытекающие не только из закономерностей процесса обучения, но и из закономерностей функционирования и особенностей самой науки, а также принципы, получившие такой статус в последнее время, — принципы целостности, гуманитаризации, вариативности. Они реализуются в курсе следующим образом.
1. В соответствии с принципом целостности курс строится таким образом, что знания обо всех классах физических явлений учащиеся получают в основной школе, у них формируются представления как о классической, так и о современной физике. Соответственно курс является логически завершенным и содержит материал классической физики и некоторые вопросы современной физики, изучение которых позволяет сформировать у учащихся первоначальные статистические и квантовые представления, представления о границах применимости классических теорий.
2. В соответствии с принципом систематичности и последовательности в содержании курса физики основной школы учитывается подготовка учащихся, полученная в курсе естествознания.
3. В соответствии с принципом вариативности учащийся имеет возможность выбрать собственную траекторию изучения курса. Для этого предусмотрена уровневая дифференциация. И в программе курса, и в учебнике заложены два уровня изучения материала — обязательный, соответствующий образовательному стандарту, и повышенный. Предполагается, что учитель объясняет, наряду с основным, материал повышенного уровня, но проверка знаний осуществляется дифференцированно. Это позволяет использовать учебник в общеобразовательных школах и в гимназиях. К материалу второго уровня относятся: вывод некоторых формул (формула линзы и др.), технические применения (вогнутые зеркала, волоконная оптика), исторические сведения и др.
4. В соответствии с принципом генерализации материал курса группируется вокруг стержневых идей и понятий. Анализ особенностей учебно-познавательной деятельности учащихся подросткового возраста приводит к выводу о нецелесообразности группировки материала курса физики основной школы вокруг фундаментальных физических теорий.
Поэтому в качестве стержневых выбраны фундаментальные понятия, такие как энергия, взаимодействие, вещество, поле. Стержнем курса является также методология научного познания, в соответствии с которой особое внимание уделяется формированию у учащихся деятельности, адекватной деятельности научного познания, при этом предусматривается постепенный переход от эмпирического уровня познания к теоретическому.
5. В соответствии с принципом гуманитаризации в содержание курса включен материал, позволяющий учащимся осмыслить связь развития физики с развитием общества, исторический материал, материал мировоззренческого и экологического характера.
6. Принцип спирального построения курса реализован таким образом, что к изучению механики и электричества учащиеся обращаются дважды на разных уровнях в соответствии с их математической подготовкой и познавательными возможностями.
7. В соответствии с идеей интеграции астрономический материал в курсе интегрируется с физическим.
Курс начинается с введения, имеющего методологический характер. В нем дается представление о том, что изучает физика (физические явления, происходящие в микро-, макро- и мегамире), рассматриваются методы изучения физических явлений (экспериментальный и теоретический), связь между ними, логика познания, структура физического знания (понятия, законы, теории). Усвоение материала введения обеспечено предшествующей подготовкой учащихся по математике и естествознанию (введению в естественно-научные предметы).
Следует отметить, что уже во введении осуществляется интеграция физики с астрономией, учащиеся знакомятся с предметом астрономии и методами астрономических исследований, им также демонстрируется тесная связь этих наук.
После введения изучаются явления макромира, объяснение которых не требует привлечения знаний о строении вещества (темы «Механические явления», «Звуковые явления», «Световые явления»).
Эти темы изучаются в 7 классе (схема 1).
МЕХАНИЧЕСКИЕ ЗВУКОВЫЕ СВЕТОВЫЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЯВЛЕНИЯ ЯВЛЕНИЯ ЯВЛЕНИЯ
Тема «Первоначальные сведения о строении вещества» предшествует изучению явлений, которые объясняются на основе знаний о строении вещества.
В ней рассматриваются основные положения молекулярно-кинетической теории, которые затем используются для объяснения механических и тепловых свойств газов, жидкостей и твердых тел, тепловых явлений. Структура этой части программы представлена на схеме 2.
ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИИ ВЕЩЕСТВА
ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ГАЗОВ, ЖИДКОСТЕЙ
ЖИДКОСТЕЙ, ГАЗОВ
И ТВЕРДЫХ ТЕЛ И ТВЕРДЫХ ТЕЛ
Изучение электрических явлений основывается на знаниях о строении атома. Причем преподавание ведется с опорой на знания учащихся по химии. Полученные знания используются для объяснения электростатических и электромагнитных явлений, электрического тока, а также проводимости различных сред. Следующей темой курса физики 8 класса является тема «Электромагнитные явления», в которой изучается магнитное поле тока. Структура этой части программы представлена на схеме 3.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРИ- ЭЛЕКТРОСТРОЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
ЧЕСКИЕ МАГНИТНЫЕ
АТОМА ТОК
ЯВЛЕНИЯ ЯВЛЕНИЯ
Таким образом, в 7—8 классах учащиеся знакомятся с наиболее распространенными и доступными для их понимания физическими явлениями (механическими, тепловыми, электрическими, магнитными, звуковыми, световыми), свойствами тел и учатся объяснять их.
В 9 классе еще больше повышается роль теории, хотя по своей сути курс физики 9 класса остается экспериментальным. Здесь теория используется не только для объяснения явлений, но и для их предсказания, но главное — учащиеся знакомятся с теорией как с элементом физического знания. Структурные элементы теории обсуждаются прежде всего при изучении механики. Предусмотрено изучение всех структурных элементов теории, включая законы Ньютона и законы сохранения. Знания по кинематике при этом повторяются и расширяются. Изучение механических колебаний позволяет показать применение законов механики к анализу колебательных и волновых процессов и создать базу для понимания процесса электромагнитных колебаний.
Таким образом, курс физики 9 класса начинается с механики и включает две темы: «Законы механики» и «Механические колебания и волны».
Затем следует раздел «Электромагнитные колебания и волны», включающий материал, посвященный явлению электромагнитной индукции и волновым свойствам света. В разделе «Элементы квантовой физики» учащиеся знакомятся с явлением фотоэффекта, с планетарной моделью атома, со строением атомного ядра и ядерной энергетикой, с некоторыми элементарными частицами. Содержание раздела направлено на формирование у учащихся некоторых квантовых представлений.
Завершается курс темой «Вселенная», позволяющей сформировать у учащихся систему астрономических знаний и показать действие физических законов в мегамире. Структура курса физики 9 класса представлена на схеме 4.
ЭЛЕКТРО- ЭЛЕМЕНТЫ
МЕХАНИКА ВСЕЛЕННАЯ
МАГНИТНЫЕ КВАНТОВОЙ
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ ФИЗИКИ
Законы Механические механики колебания и волны Курс физики носит экспериментальный характер, поэтому большое внимание в нем уделено демонстрационному эксперименту и практическим работам учащихся, которые могут выполняться как в классе, так и дома.
Как уже указывалось, в курсе реализована идея уровневой дифференциации. К теоретическому материалу второго уровня, помимо обязательного, т. е.
материала первого уровня, отнесены некоторые вопросы истории физики, материал, изучение которого требует хорошей математической подготовки и развитого абстрактного мышления, прикладной материал.
Перечень лабораторных работ также включает работы, обязательные для всех, и работы, выполняемые учащимися, изучающими курс на повышенном уровне.
При изучении курса физики основной школы учащиеся выполняют проекты, готовят доклады и сообщения. Результаты своей работы учащиеся представляют либо на уроке, если работа связана с изучаемым материалом, либо во внеурочное время.
Это относится главным образом к проектам. В планировании предусмотрено резервное время, которое вполне может быть использовано для обсуждения результатов самостоятельной работы учащихся.
Введение (6 ч) Цель изучения введения — формирование у учащихся представлений о том, что изучают физика и астрономия (физические и астрономические явления, физические свойства тел и веществ) и какие методы они используют при этом. В итоге у учащихся должны сформироваться представления о том, что физика изучает физические явления, происходящие в микро-, макро- и мегамире, используя при этом экспериментальные и теоретические методы познания. Они также должны понимать, что процесс познания начинается с наблюдений, в результате которых устанавливаются экспериментальные факты, для их объяснения выдвигаются гипотезы, выполняется эксперимент, который подтверждает или опровергает гипотезы, дается теоретическое пояснение. Возможен и другой путь познания, при котором после выдвижения гипотез строится модель явления или объекта, проводится теоретический анализ модели, результаты которого затем проверяются экспериментально. Важно, чтобы учащиеся поняли, что экспериментальные и теоретические методы познания взаимосвязаны и сопутствуют друг другу. У них также должны быть сформированы представления о том, что структурными элементами физического знания являются величины, которые вводятся для того, чтобы количественно характеризовать явления и свойства тел, законы, устанавливающие связи между величинами, теории, позволяющие объяснить свойства тел и веществ и связи между физическими величинами.
При изучении введения у учащихся также формируются первоначальные знания об измерении физических величин: о физических приборах, цене деления шкалы физического прибора, погрешностях измерений и их причинах, абсолютной и относительной погрешности прямого измерения. Учащиеся должны научиться определять погрешность прямого измерения и записывать с ее учетом результат измерения. Эти умения формируются при выполнении лабораторных работ, таких как измерение длины, времени, температуры, массы. Следует также обсудить вопрос о способах уменьшения погрешности измерений. С этой целью предусмотрено проведение лабораторных работ по измерению малых величин как в классе, так и в домашних условиях.
Требования к уровню подготовки учащихся На уровне запоминания I уровень Называть:
— физические величины и их условные обозначения: длина (l), температура (t), время (t), масса (m);
— методы изучения физических явлений: наблюдение, эксперимент, теория.
Воспроизводить:
— определения понятий: измерение физической величины, цена деления шкалы измерительного прибора.
II уровень Воспроизводить:
— определения понятий: гипотеза, абсолютная погрешность измерения, относительная погрешность измерения;
— формулу относительной погрешности измерения.
На уровне понимания I уровень Приводить примеры:
— физических и астрономических явлений, физических свойств тел и веществ, физических приборов, взаимосвязи физики и техники.
Объяснять:
— роль и место эксперимента в процессе познания, причины погрешностей измерений и способы их уменьшения.
II уровень Приводить примеры:
— связи между физическими величинами, физических теорий.
Объяснять:
— существование связей и зависимостей между физическими величинами, роль физической теории в процессе познания, связь теории и эксперимента в процессе познания.
На уровне применения в типичных ситуациях I уровень Уметь:
— измерять длину, время, температуру;
— вычислять погрешность прямых измерений длины, температуры, времени; погрешность измерения малых величин;
— записывать результат измерений с учетом погрешности.
II уровень Уметь:
— соотносить физические явления и физические теории, их объясняющие;
— использовать логические операции при описании процесса изучения физических явлений.
На уровне применения в нестандартных ситуациях I уровень Обобщать:
— полученные при изучении темы знания, представлять их в структурированном виде.
II уровень Обобщать:
— на эмпирическом уровне наблюдаемые явления и процессы.
Поурочное планирование урока 1/1 Что и как изучают физика и астрономия 2/2 Физические величины. Единицы физических величин 3/3 Измерение физических величин. Точность измерений 4/4 Лабораторная работа № 1 «Измерение длины, 5/5 Лабораторная работа № 2 «Измерение размеров малых тел». Лабораторная работа № 3 «Измерение времени»
6/6 Связи между физическими величинами. Физика и техника. Физика и окружающий нас мир Урок 1/1. Что и как изучают физика и астрономия Основной материал. Явления природы. Физические явления. Физические тела. Тело и вещество. Физика — наука о природе, изучающая физические явления и свойства веществ. Астрономия — одна из древнейших наук о природе. Связь физики и астрономии.
Наблюдение и эксперимент. Научная гипотеза. Логика научного познания. Физические приборы. Роль наблюдений в изучении астрономических объектов.
Демонстрации. Примеры физических явлений:
механическое движение, разряд между кондукторами электрофорной машины, опыт Эрстеда или работа электромагнита, разложение света в спектр и др.
Наблюдение за движением шариков по двум желобам, установленным под разными углами к горизонту. Различные демонстрационные приборы: метр, термометр, электронный секундомер, амперметр, барометр и др. Объекты из Э. П. На дом. § 1, 2; задание 1; Р. Т.2 задания 1—3, 6, 7;
работа с Э. П.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ
Обратить внимание учащихся на разницу между наблюдением и экспериментом, на отличие наблюдений в физике от астрономических наблюдений. Также следует отметить, что при проведении эксперимента выдвигается несколько гипотез и не все они обязательно подтверждаются.
Урок 2/2. Физические величины.
Единицы физических величин Основной материал. Физическая величина — количественная характеристика физических явлений и свойств тел и веществ. Значение физической величины. Числовое значение и единица физической величины. Основные, кратные и дольные единицы физической величины.
1 Буквами «Э. П.» обозначено электронное приложение к учебнику Н. С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской «Физика. 7 класс» (Дрофа, 2012), которое размещено на сайте www.drofa.ru.
2 Буквами «Р. Т.» обозначено пособие: Пурышева Н. С., Важеевская Н. Е. Физика. 7 класс. Рабочая тетрадь. — М.: Дрофа, 2012.
Демонстрации. Объекты из Э. П.
Решение задач типа: Р. Т. задания 11, 12.
На дом. § 3; задание 2; Р. Т. задания 9, 10, 13, 15;
работа с Э. П.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ
Необходимо добиться от учащихся различения понятий: физическая величина, значение, числовое значение и единица физической величины. Целесообразно вместе с учащимися выполнить задание из рабочей тетради.
Урок 3/3. Измерение физических величин.
Точность измерений Основной материал. Измерение физических величин. Шкала измерительного прибора. Цена деления шкалы прибора. Определение значения физической величины по шкале прибора. Погрешность измерений. Точность измерений и цена деления шкалы прибора. Абсолютная погрешность измерений. Запись результата измерений с учетом абсолютной погрешности.
Демонстрации. Демонстрационные приборы: метр, термометр, секундомер. Объекты из Э. П.
Решение задач типа: задание 3 (1, 2э); Р. Т. задание 22.
На дом. § 4, 5; задание 3 (3э), задание 4; Р. Т. задания 18—21, 24; работа с Э. П.
РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ
В начале урока целесообразно провести тестирование (по материалу § 1—3), рассчитанное на 10 мин.
«